TOP40高中物理 第3章 第6节 带电粒子在匀强磁场中的运动（第3课时）课件 新人教版选修3-1.ppt文档免费在线阅读

重点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。

难点带电粒子在匀强磁场中的受力分析及运动径迹。

如果有束粒子，其中有正电性的负电性的还有不带电的粒子，你会如何区分开它们可让这些粒子通过已知的电场或者通过垂直于粒子运动方向的磁场，观察粒子的运动轨迹特点。

重力大小为，方向竖直向下。

重力做功与路径无关，其数值除与带电粒子的质量有关外，还与初末位置的高度差有关。

电场力大小为，方向与电场强度及带电粒子所带电荷的性质有关。

电场力做功与路径无关，其数值除与带电粒子的电荷量有关外，还与初末位置的电势差有关。

洛伦兹力大小跟速度与磁场方向的夹角有关，当带电粒子的速度与磁场方向平行时当带电粒子的速度与磁场方向垂直时洛伦兹力的方向垂直于速度和磁感应强度所决定的平面。

无论带电粒子做什么运动，洛伦兹力都不做功。

三种力的特点复习回顾电场力和洛伦兹力的区别项目电场力洛伦兹力作用对象静止的和运动的面所分析的半径公式，洛的关系表达式。

因为，而，所以。

电磁流量计将导体放在沿方向的匀强磁场中，并通有。

由该规律知，磁场越强处，曲率半径越小，曲线越弯曲反之，曲线弯曲程度越小。

小结这是道带电粒子在非匀强磁场中运动的问题，这时粒子做复杂曲线运动，不再是匀速圆周运动。

但在定性解决这类问题时可使用前的磁场为非匀强磁场，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。

所以带电粒子在该磁场中不做匀速圆周运动，而是复杂曲线运动。

因为带电粒子在运动中始终只受到洛仑兹力作用，所以可以定性使用圆运动半径规律的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动分析两根直线电流在周围空间产生，如图所示已知两条导线只有条中有恒定电流，另条导线中无电流，关于电流电流方向和粒子带电情况及运动方向，可能是中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动中通有自上而下磁流体发电机速度选择器电磁流量计霍尔效应的原理复合场二带电粒子在复合场中运动的处理方法三带电粒子在复合场中运动的实例应用在两条长直导线所在的平面内，带电粒子的运动轨迹度为多少带电粒子在电场和磁场中垂直于方向的偏转距离分别是多少由图中几何关系可知，带电粒子在偏转电场中距离在磁场中偏转距离为。

解轨迹如图磁场宽度，加速电场电压与偏转电场的场强关系为，式中的是偏转电场的宽度，磁感应强度与速度关系符合表达式，若题中只有偏转电场的宽度为已知量，则画出带电粒子轨迹示意图磁场的宽图所示，图中点与点的连线垂直于荧光屏。

带正电的粒子从点离开加速电场，垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上。

已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，洛仑兹力定要变化，质点就不可能做匀变速运动。

如图所示，与虚线之间是加速电场。

虚线与之间是匀强电场，虚线与荧光屏之间是匀强磁场，且与荧光屏三者互相平行。

电场和磁场的方向如的小球，从磁场区上方由静止开始自由下落，则小球通过场区时有可能做匀速直线运动有可能做匀速圆周运动有可能做类似平抛运动定做曲线运动在洛仑兹力参与下的运动，只要有任何因素使速度发生变化是霍尔系数试着讨论导体上下两侧面间的电势差例如图所示，图中虚线所围区域存在水平方向的匀强磁场和匀强电场，且电场和磁场互相垂直。

质量为带电为方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。

利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。

磁强计的原理如图所示。

霍尔效应的原理度为，即可得到与的关系表达式。

因为，而，所以。

电磁流量计将导体放在沿方向的匀强磁场中，并通有沿计的示意图。

在非磁性材料做成的圆管道外加匀强磁场区域，当管中的导电流体流过此磁场区域时，测出管壁上的两点间的电动势，就可以知道液体的流量单位时间内流过液体的体积。

已知管的直径为，磁感强就把满足的粒子从速度选择器中选择了出来。

带电粒子不发生偏转的条件跟粒子的质量所带电荷量电荷的性质均无关，只跟粒子的速度有关，且对速度的方向进行选择。

如图所示。

速度选择器如图所示是电磁流量交的匀强电场和匀强磁场所组成的场区，已知电场强度大小为方向向下，磁场的磁感强度为，方向垂直于纸面向里，若粒子的运动轨迹不发生偏转重力不计，必须满足平衡条件，故，这样就交的匀强电场和匀强磁场所组成的场区，已知电场强度大小为方向向下，磁场的磁感强度为，方向垂直于纸面向里，若粒子的运动轨迹不发生偏转重力不计，必须满足平衡条件，故，这样就把满足的粒子从速度选择器中选择了出来。

带电粒子不发生偏转的条件跟粒子的质量所带电荷量电荷的性质均无关，只跟粒子的速度有关，且对速度的方向进行选择。

如图所示。

速度选择器如图所示是电磁流量计的示意图。

在非磁性材料做成的圆管道外加匀强磁场区域，当管中的导电流体流过此磁场区域时，测出管壁上的两点间的电动势，就可以知道液体的流量单位时间内流过液体的体积。

已知管的直径为，磁感强度为，即可得到与的关系表达式。

因为，而，所以。

电磁流量计将导体放在沿方向的匀强磁场中，并通有沿方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。

利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。

磁强计的原理如图所示。

霍尔效应的原理是霍尔系数试着讨论导体上下两侧面间的电势差例如图所示，图中虚线所围区域存在水平方向的匀强磁场和匀强电场，且电场和磁场互相垂直。

质量为带电为的小球，从磁场区上方由静止开始自由下落，则小球通过场区时有可能做匀速直线运动有可能做匀速圆周运动有可能做类似平抛运动定做曲线运动在洛仑兹力参与下的运动，只要有任何因素使速度发生变化，洛仑兹力定要变化，质点就不可能做匀变速运动。

如图所示，与虚线之间是加速电场。

虚线与之间是匀强电场，虚线与荧光屏之间是匀强磁场，且与荧光屏三者互相平行。

电场和磁场的方向如图所示，图中点与点的连线垂直于荧光屏。

带正电的粒子从点离开加速电场，垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上。

已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为，式中的是偏转电场的宽度，磁感应强度与速度关系符合表达式，若题中只有偏转电场的宽度为已知量，则画出带电粒子轨迹示意图磁场的宽度为多少带电粒子在电场和磁场中垂直于方向的偏转距离分别是多少由图中几何关系可知，带电粒子在偏转电场中距离在磁场中偏转距离为。

解轨迹如图磁场宽度磁流体发电机速度选择器电磁流量计霍尔效应的原理复合场二带电粒子在复合场中运动的处理方法三带电粒子在复合场中运动的实例应用在两条长直导线所在的平面内，带电粒子的运动轨迹，如图所示已知两条导线只有条中有恒定电流，另条导线中无电流，关于电流电流方向和粒子带电情况及运动方向，可能是中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动分析两根直线电流在周围空间产生的磁场为非匀强磁场，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。

所以带电粒子在该磁场中不做匀速圆周运动，而是复杂曲线运动。

因为带电粒子在运动中始终只受到洛仑兹力作用，所以可以定性使用圆运动半径规律。

由该规律知，磁场越强处，曲率半径越小，曲线越弯曲反之，曲线弯曲程度越小。

小结这是道带电粒子在非匀强磁场中运动的问题，这时粒子做复杂曲线运动，不再是匀速圆周运动。

但在定性解决这类问题时可使用前面所分析的半径公式，洛的关系表达式。

因为，而，所以。

电磁流量计将导体放在沿方向的匀强磁场中，并通有沿方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。

利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。

磁强计的原理如图所示。

霍尔效应的原理是霍尔系数试着讨论导体上下两侧面间的电势差例如图所示，图中虚线所围区域存在水平方向的匀强磁场和匀强电场，且电场和磁场互相垂直。

质量为带电为的小球，从磁场区上方由静止开始自由下落，则小球通过场区时有可能做匀速直线运动有可能做匀速圆周运动有可能做类似平抛运动定做曲线运动在洛仑兹力参与下的运动，只要有任何因素使速度发生变化，洛仑兹力定要变化，质点就不可能做匀变速运动。

如图所示，与虚线之间是加速电场。

虚线与之间是匀强电场，虚线与荧光屏之间是匀强磁场，且与荧光屏三者互相平行。

电场和磁场的方向如图所示，图中点与点的连线垂直于荧光屏。

带正电的粒子从点离开加速电场，垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上。

已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为，式中的是偏转电场的宽度，磁感应强度与速度关系符合表达式，若题中只有偏转电场的宽度为已知量，则画出带电粒子轨迹示意图磁场的宽度为多少带电粒子在电场和磁场中垂直于方向的偏转距离分别是多少由图中几何关系可知，带电粒子在偏转电场中距离在磁场中偏转距离为。

解轨迹如图磁场宽度磁流体发电机速度选择器电磁流量计霍尔效应的原理复合场二带电粒子在复合场中运动的处理方法三带电粒子在复合场中运动的实例应用在两条长直导线所在的平面内，带电粒子的运动轨迹，如图所示已知两条导线只有条中有恒定电流，另条导线中无电流，关于电流电流方向和粒子带电情况及运动方向，可能是中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从点向点运动中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从点向点运动分析两根直线电流在周围空间产生的磁场为非匀强磁场，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。

所以带电粒子在该磁场中不做匀速圆周运动，而是复杂曲线运动。

因为带电粒子在运动中始终只受到洛仑兹力作用，所以可以定性使用圆运动半径规律。

由该规律知，磁场越强处，曲率半径越小，曲线越弯曲反之，曲线弯曲程度越小。

小结这是道带电粒子在非匀强磁场中运动的问题，这时粒子做复杂曲线运动，不再是匀速圆周运动。

但在定性解决这类问题时可使用前面所分析的半径公式，洛仑兹力永远不做功仍成立。

电子自静止开始经板间两板间的电压为的电场加速后从点垂直于磁场边界射入宽度为的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置偏离入射方向的距离为，如图所示。

求匀强磁场的磁感应强度。

已知电子的质量为，电量为解析电子在间加速后获得的速度为，由动能定理得电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为，则电子在磁场中的轨迹如图，由几何得由以上三式得答案质谱仪是种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示。

离子源产生质量为电量为的正离子。

离子产生出来时速度很小，可以看作零。

产生的离子经过电压加速，进入磁感强度为的匀强磁场，沿着半圆